Teamets fynd, publicerade i tidskriften Nature, avslöjar att övergången till multicellularitet drevs av utvecklingen av en ny typ av gen, kallad en "flercellig gen". Multicellulära gener kodar för proteiner som är väsentliga för cell-cell-kommunikation och samarbete, och de finns endast i flercelliga organismer.
"Utvecklingen av flercelliga gener var en nyckelinnovation som gjorde det möjligt för enskilda celler att komma samman och bilda komplexa, flercelliga organismer", säger studieledaren Dr Jonathan Weissman. "Vår studie ger den första heltäckande bilden av de genetiska förändringarna som var involverade i denna stora evolutionära övergång."
Forskarna använde en mängd olika tekniker, inklusive jämförande genomik och genteknik, för att identifiera flercelliga gener i en mängd olika organismer, från enkla svampar till komplexa djur. De fann att multicellulära gener vanligtvis är organiserade i kluster, och att dessa kluster ofta är belägna nära gener som är involverade i celldelning och tillväxt.
Teamet fann också att multicellulära gener ofta regleras av en specifik typ av mikroRNA, kallad "flercellig mikroRNA." MikroRNA är små molekyler som kontrollerar uttrycket av gener, och de spelar en viktig roll i utvecklingen och funktionen av flercelliga organismer.
"Våra fynd ger en ny förståelse av den genetiska grunden för multicellularitet", säger Weissman. "Denna kunskap kan hjälpa oss att utveckla nya behandlingar för sjukdomar som orsakas av defekter i cell-cellkommunikation och samarbete, såsom cancer och neurodegenerativa sjukdomar."
Övergången från encelliga organismer till flercelliga organismer är en av de viktigaste händelserna i livets historia på jorden. Flercelliga organismer kan utföra ett bredare spektrum av funktioner än encelliga organismer, och de har kunnat kolonisera ett bredare spektrum av miljöer. Utvecklingen av multicellularitet har banat väg för utvecklingen av komplexa organismer, såsom växter, djur och människor.
